高精度道路地图生成方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术是关于高精度道路地图生成方法及装置。该方法包括：获取在地方坐标系下的道路CAD数据；确定所述道路CAD数据从地方坐标系到国家大地坐标系的坐标变换参数；根据所述坐标变换参数将所述道路CAD数据转换为所述国家大地坐标系下的第一道路数据；根据获取到的第一道路数据中预设外业点的实际测量结果对所述第一道路数据进行校正，得到校正后的第二道路数据；根据所述第二道路数据生成道路地图。该技术方案不仅可以大大降低高精度道路地图生产的成本，而且能获取传统测绘方法无法得到或准确得到的道路曲率、坡度、载重以及路面材质等信息。

【技术实现步骤摘要】
高精度道路地图生成方法及装置
本专利技术涉及电子地图
，尤其涉及高精度道路地图生成方法及装置。
技术介绍
随着自动驾驶、无人驾驶技术近年来获得了飞速发展，作为智能驾驶技术的核心基础设施，高精度地图成为国内外的地图厂商、IT巨头、整车厂商、自动驾驶公司、初创公司、物流/出行商等争夺的热点领域，具有十分广阔的应用市场。传统的地图厂商例如Waymo、四维图新、高德、百度等，普遍采用车载移动测图系统(MobileMappingSystem-MMS)生产高精度地图，即利用车载激光雷达(LIDAR)配合高精度、专业级GNSS/IMU系统采集道路点云数据，然后内业处理成图。这种方式制作的道路地图精度高，但作业方式硬件成本昂贵。据报道高德公司的单辆高精度地图采集车价格高达800万元，而且后续的内业处理技术复杂、工作量很大，很难进行大规模推广。此外，一些高精度必需的道路要素例如曲率半径、坡度、载重等信息MMS方法无法高精度获得。
技术实现思路
本专利技术实施例提供高精度道路地图生成方法及装置。所述技术方案如下：根据本专利技术实施例的第一方面，提供一种高精度道路地图生成方法，包括：获取在地方坐标系下的道路CAD数据；确定所述道路CAD数据从地方坐标系到国家大地坐标系的坐标变换参数；根据所述坐标变换参数将所述道路CAD数据转换为所述国家大地坐标系下的第一道路数据；根据获取到的对所述第一道路数据中预设外业点的实际测量结果对所述第一道路数据进行校正，得到校正后的第二道路数据；根据所述第二道路数据生成高精度道路地图。可选的，所述确定所述道路CAD数据从地方坐标系到国家大地坐标系的坐标变换参数，包括：从所述道路CAD数据中的提取控制要素，所述控制要素包括预设数量的点和/或线；将所述控制要素的第一平面坐标转换为在所述地方坐标系中的第一地心直角坐标；获取对所述控制要素实际测量得到的第一外业坐标；将所述第一外业坐标转换为国家大地坐标系下的第二地心直角坐标；根据所述第一地心直角坐标和第二地心直角坐标计算从地方坐标系到国家大地坐标系的坐标变换参数。可选的，所述根据所述坐标变换参数将所述道路设计数据转换为所述国家大地坐标系下的第一道路数据，包括：从所述道路设计数据中提取道路部件的关键点坐标，所述道路部件至少包括：道路标线，所述关键点坐标包括所述道路标线的以下至少一类点的坐标：起点、终点、中点或转折点；对所述关键点坐标及按照第一预设步长对所述道路标线进行三维离散化处理，得到所述地方坐标系下的第一离散道路点坐标；根据所述坐标变换参数将所述第一离散道路点坐标转换为所述国家大地坐标系下的第二离散道路点坐标；根据所述第二离散道路点坐标，对所述道路部件及道路标线拟合设计参数，得到所述国家大地坐标系下的第一道路数据。可选的，所述道路部件还包括以下至少一项信息：道路标线的交点、交通灯、井盖、电线杆。可选的，所述根据获取到的对所述第一道路数据中预设外业点的实际测量结果对所述第一道路数据进行校正，得到校正后的第二道路数据，包括：根据第二预设步长，确定所述道路标线上的所述预设外业点；获取对所述预设外业点实际测量得到的第二外业坐标；将所述第二外业坐标转换为国家大地坐标系下的第三地心直角坐标；将所述第三地心直角坐标转换为所述国家大地坐标系下的第二平面坐标；根据所述第一道路数据和第二平面坐标建立对所述第一道路数据的校正模型；根据所述校正模型，对所述第一道路数据进行校正，得到第二道路数据。可选的，根据所述第一道路数据和第二平面坐标建立对所述第一道路数据的校正模型，包括：根据所述第二外业坐标计算所述预设外业点在所述道路标线上的共轭点坐标；根据所述第二外业坐标及共轭点坐标，计算所述道路标线在所述预设外业点处的坐标偏差；根据所述坐标偏差，建立在所述国家大地坐标系下的校正模型。根据本专利技术实施例的第二方面，提供一种高精度道路地图生成装置，包括：道路数据恢复模块，用于获取在地方坐标系下的道路CAD数据；变换参数解算模块，用于确定所述道路CAD数据从地方坐标系到国家大地坐标系的坐标变换参数；坐标转换模块，用于根据所述坐标变换参数将所述道路CAD数据转换为所述国家大地坐标系下的第一道路数据；误差校正模块，用于根据获取到的对所述第一道路数据中预设外业点的实际测量结果对所述第一道路数据进行校正，得到校正后的第二道路数据；地图生成模块，用于根据所述第二道路数据生成道路地图。可选的，所述变换参数解算模块包括：第一提取子模块，用于从所述道路CAD数据中的提取控制要素，所述控制要素包括预设数量的点和/或线；第一转换子模块，用于将所述控制要素的第一平面坐标转换为在所述地方坐标系中的第一地心直角坐标；第一获取子模块，用于获取对所述控制要素实际测量得到的第一外业坐标；第二转换子模块，用于将所述第一外业坐标转换为国家大地坐标系下的第二地心直角坐标；第一计算子模块，用于根据所述第一地心直角坐标和第二地心直角坐标计算从地方坐标系到国家大地坐标系的坐标变换参数。可选的，所述坐标转换模块包括：第二提取子模块，用于从所述道路设计数据中提取道路部件的关键点坐标，所述道路部件至少包括：道路标线，所述关键点坐标包括所述道路标线的以下至少一类点的坐标：起点、终点、中点或转折点；离散化处理子模块，用于对所述关键点坐标及按照第一预设步长对所述道路标线进行三维离散化处理，得到所述地方坐标系下的第一离散道路点坐标；第三转换子模块，用于根据所述坐标变换参数将所述第一离散道路点坐标转换为所述国家大地坐标系下的第二离散道路点坐标；拟合子模块，用于根据所述第二离散道路点坐标，对所述道路部件及道路标线拟合设计参数，得到所述国家大地坐标系下的第一道路数据；所述误差校正模块包括：确定子模块，用于根据第二预设步长，确定所述道路标线上的所述预设外业点；第二获取子模块，用于获取对所述预设外业点实际测量得到的第二外业坐标；第四转换子模块，用于将所述第二外业坐标转换为国家大地坐标系下的第三地心直角坐标；第五转换子模块，用于将所述第三地心直角坐标转换为所述国家大地坐标系下的第二平面坐标；校正模型建立子模块，用于根据所述第一道路数据和第二平面坐标建立对所述第一道路数据的校正模型；误差校正子模块，用于根据所述校正模型，对所述第一道路数据进行校正，得到第二道路数据。可选的，所述校正模型建立子模块，用于根据所述第二外业坐标计算所述预设外业点在所述道路标线上的共轭点坐标；根据所述第二外业坐标及共轭点坐标，计算所述道路标线在所述预设外业点处的坐标偏差；根据所述坐标偏差，建立在所述国家大地坐标系下的校正模型。本专利技术的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：通过利用道路建设期间的道路CAD数据，在少量外业测量的辅助下实现高精度道路地图的生产，不仅可以大大降低高精度道路地图生产的成本，而且能获取传统测绘方法无法得到或准确得到的道路曲率、坡度、载重以及路面材质等信息。应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本专利技术。附图说明此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本专利技术的实施例，并与说明书一起用于解释本专利技术的原理。图1是本专利技术实施例高精度道路地图生成方法的流程图。图2是本专利技术实施例高精度道路地图生成方法中步骤S12的流程本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高精度道路地图生成方法，其特征在于，包括：获取在地方坐标系下的道路CAD数据；确定所述道路CAD数据从地方坐标系到国家大地坐标系的坐标变换参数；根据所述坐标变换参数将所述道路CAD数据转换为所述国家大地坐标系下的第一道路数据；根据获取到的对所述第一道路数据中预设外业点的实际测量结果对所述第一道路数据进行校正，得到校正后的第二道路数据；根据所述第二道路数据生成道路地图。

【技术特征摘要】
1.一种高精度道路地图生成方法，其特征在于，包括：获取在地方坐标系下的道路CAD数据；确定所述道路CAD数据从地方坐标系到国家大地坐标系的坐标变换参数；根据所述坐标变换参数将所述道路CAD数据转换为所述国家大地坐标系下的第一道路数据；根据获取到的对所述第一道路数据中预设外业点的实际测量结果对所述第一道路数据进行校正，得到校正后的第二道路数据；根据所述第二道路数据生成道路地图。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定所述道路CAD数据从地方坐标系到国家大地坐标系的坐标变换参数，包括：从所述道路CAD数据中的提取控制要素，所述控制要素包括预设数量的点和/或线；将所述控制要素的第一平面坐标转换为在所述地方坐标系中的第一地心直角坐标；获取对所述控制要素实际测量得到的在国家大地坐标系中的第一外业坐标；将所述国家大地坐标系下的第一外业坐标转换为国家大地坐标系下的第二地心直角坐标；根据所述第一地心直角坐标和第二地心直角坐标，计算从地方坐标系到国家大地坐标系的坐标变换参数。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述坐标变换参数将所述道路设计数据转换为所述国家大地坐标系下的第一道路数据，包括：从所述道路设计数据中提取道路部件的关键点坐标，所述道路部件至少包括：道路标线，所述关键点坐标包括所述道路标线的以下至少一类点的坐标：起点、终点、中点或转折点；对所述关键点坐标及按照第一预设步长对所述道路标线进行三维离散化处理，得到所述地方坐标系下的第一离散道路点坐标；根据所述坐标变换参数将所述第一离散道路点坐标转换为所述国家大地坐标系下的第二离散道路点坐标；根据所述第二离散道路点坐标，对所述道路部件及道路标线拟合设计参数，得到所述国家大地坐标系下的第一道路数据。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述道路部件还包括以下至少一项信息：道路标线的交点、交通灯、井盖、电线杆。5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据获取到的第一道路数据中预设外业点的实际测量结果对所述第一道路数据进行校正，得到校正后的第二道路数据，包括：根据第二预设步长，确定所述道路标线上的所述预设外业点；获取对所述预设外业点实际测量得到的结果为第二外业坐标；将所述第二外业坐标转换为国家大地坐标系下的第三地心直角坐标；将所述第三地心直角坐标转换为所述国家大地坐标系下的第二平面坐标；根据所述第一道路数据和第二平面坐标建立对所述第一道路数据的校正模型；根据所述校正模型，对所述第一道路数据进行校正，得到第二道路数据。6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，根据所述第一道路数据和第二平面坐标建立对所述第一道路数据的校正模型，包括：根据所述第二外业坐标计算所述预设外业点在所述道路标线上的共轭点坐标；根据所述第二外业坐标及共轭点坐标，计算所述道路标线在所述预设外业点处的坐标偏差；根据所述坐标偏差，建立在所述国家...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹红杰，景贵飞，周成虎，刘军，肖计划，黄绍滨，王韬，邓佳凯，
申请(专利权)人：广州时空位置网科学技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11